jeudi 1 septembre 2016

Le tour du monde de l'avion solaire Solar Impulse 2

Planet Solar est un bateau solaire, un catamaran qui a fait le tour du monde en 19 mois entre 2010 et 2012  en utilisant uniquement l'énergie du Soleil. Solar Impulse 2 est un avion solaire qui vient aussi de faire le tour du monde en 2015-2016. Je vais vous raconter cet exploit sans précédent. 


Le projet

Du jamais vu! Incroyable! Faire le tour du monde dans un avion sans carburant, en utilisant seulement l'énergie du Soleil! Tel est le projet des Suisses Bertrand Piccard et André Borschberg. Bertrand Piccard, psychiatre et aéronaute, a déjà fait le tour du monde en ballon avec le pilote britannique Brian Jones.
Le nouveau projet fut conçu à l'Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne depuis 2003. Les ailes de l'avion de très grande envergure et l'empennage horizontal seront tapissés de milliers de cellules photovoltaïques, composants électroniques qui, exposés à la lumière du Soleil, produisent de l'électricité alimentant les batteries et les moteurs électriques de l'avion. Les batteries accumulent de l'électricité le jour et la restituent aux moteurs électriques nuit et jour.

Solar Impulse 1         

Solar Impulse 1 (immatriculé HB-SIA) est un avion monoplace fabriqué en 2007-2008.
                
Solar Impulse 1 survolant le Golden Gate de San Francisco

Son envergure est de 63,40 m, sa longueur de 21,85 m. Les ailes et l'empennage horizontal sont tapissés de 11 628 cellules photovoltaïques.
De 2010 à 2013 Solar Impulse 1 a fait plusieurs vols de quelques heures (26 h au plus).


Solar Impulse 2

Solar Impulse 2 (immatriculé HB-SIB) est aussi un avion monoplace fabriqué en 2014.


Son envergure est de 72,30 m, sa longueur de 22,40 m.  Les ailes et l'empennage horizontal sont tapissés de 17 248 cellules photovoltaïques.

Le tour du monde de Solar Impulse 2

Après quelques vols d'essai, c'est enfin le grand jour! Le 9 mars 2015 l'avion solaire part d'Abou Dabi (capitale du plus grand émirat des Emirats Arabes Unis) pour  faire le tour du monde en revenant  au point de départ Abou Dabi, sans la moindre goutte de carburant, seulement avec la lumière du Soleil!!  Le projet conçu depuis 2003 (12 ans!) va se réaliser. A tour de rôle  Bertrand Piccard et André Borschberg sont aux commandes de cet avion monoplace.. Résumons les  événements qui nous paraissent essentiels:
  • 7212 km sans escale, jour et nuit. L'avion solaire traverse l'Océan Pacifique de Nagoya (Japon) à Hawaï (USA) en 5 jours.
  • L'avion est bloqué 9 mois à Hawaï, les batteries ayant été endommagées au cours du trajet précédent.
  • 6765 km de traversée de l'Océan Atlantique sans escale de New-York à Séville en 3 jours.
  • Retour le 26 juillet 2016 à Abou Dabi.                                                                                        
Le tour du monde de 43000 km fut bouclé en 23 jours de vols effectifs répartis en 17 étapes du 9 mars 2015 au 26 juillet 2016. La durée totale de cette épopée fut de 16 mois 19 jours. La vitesse moyenne de l'avion solaire a été de 70 km/h.

Conclusion

L'électricité captée par des panneaux solaires est utilisée depuis longtemps: sondes spatiales, ISS (International Space Station),  catamaran solaire Planet Solar, hangars agricoles photovoltaïques,  bâtiments solaires industriels, etc. 

Faire le tour du monde en avion sans une goutte de carburant est un exploit sans précédent de la science et de la technologie, utilisant l'énergie solaire renouvelable et propre (sans émission de CO2).

Mais cet immense défi révèle aussi des limites: panne de batteries de 9 mois! lenteur de l'avion (vitesse moyenne de 70 km/h).

On pourrait concevoir, à l'avenir,  des avions solaires ne faisant pas le tour du monde mais des trajets de quelques centaines ou milliers de km. Ils ne seraient pas très rapides. Il ne faudrait pas être pressés. On pourrait faire des croisières en avion solaire! Pourquoi pas?

Une nouvelle génération de drones solaires est à l'étude.

Rêve ou réalité, l'avenir du solaire est immense!


mercredi 13 juillet 2016

Marc Chagall

Après avoir fait mon article "Picasso le copieur copié" du 12 Mars 2 016, je ne peux m'empêcher de faire un rapprochement avec un contemporain, ami et rival de Picasso, Marc Chagall.

Biographie

Chagall est né le 7 juillet 1887 à Liozna en Biélorussie et s'éteint le 28 mars 1985 à Saint-Paul-de Vence à 97 ans! Picasso est né le 25 octobre 1881 à Malaga en Espagne et s'éteint le 8 avril 1973 à Mougins à 91 ans! Voilà deux grands peintres expatriés en France et morts à des âges bien avancés!

Chagall était l'aîné de neuf enfants d'une famille juive russe. Persécuté à la suite des deux guerres mondiales, il ne cessa de faire des va et vient entre la Russie, la France où il obtint la nationalité française en 1937, et les USA. Paris fut sa seconde ville natale, mais il n'oubliera jamais ses racines russes.

Il fut témoin des deux principaux mouvements picturaux: le fauvisme qui lui inspira la couleur pure, éclatante, violente, et le cubisme qui lui inspira la déconstruction de l'objet (voir mon article sur Picasso). Mais Chagall n'adhérera jamais pleinement à l'un de ces deux mouvements. Néanmoins fauvisme et cubisme apparaissent constamment dans ses oeuvres, des oeuvres innombrables, superbes, les unes plus belles que les autres, dans lesquelles j'ai dû faire un choix. Ce choix n'est sûrement pas objectif! On me pardonnera mes "oublis".

A  la Russie, aux ânes et aux autres

C'est le titre de ce tableau, provocateur, fantaisiste et chargé de symboles.

Les couleurs jaillissent de la nuit.
Pareille à la louve légendaire de Romulus et Remus, une vache en rouge et blanc sur un toit avec ses deux veaux.

Au centre du tableau la queue de la vache, allusion à la "queue d'âne" exposition tenue à Moscou.

Une église russe rappelle celle de son enfance.

Une femme rappelant sa mère, un seau à la main et la tête volant à distance de son corps. "La tête vole dans le ciel quand le personnage se laisse emporter par sa fantaisie" disait Chagall.



Chagall et la Bible

"La bible est la plus grande source de poésie de tous les temps" disait Chagall.


Adam et Eve chassés du paradis.

Parce qu'ils ont goûté le fruit défendu, la pomme, provenant de l'arbre coloré à gauche.

Adam et Eve sont portés par un coq rouge, symbole de vitalité.







Le sacrifice d'Abraham.

Abraham est sur le point de sacrifier son fils Isaac quand l'ange (en bleu) arrête son bras.

Abraham et son fils sont colorés en rouge par la flamme d'un bûcher qui rappelle sans doute l'Holocauste, la Shoah de la seconde guerre mondiale (plus de 6 millions de Juifs assassinés, brûlés vifs par les nazis!)

A gauche du tableau, un bélier derrière un arbre, offert en sacrifice à Dieu.









Chagall et le cirque

Chagall aimait beaucoup le cirque, la danse. "Je suis un enfant d'un certain âge" disait-il.


Le violoniste vert. Il joue sur les toits des maisons, sur son pantalon se reflètent les fenêtres des immeubles. C'est la fantaisie de Chagall.

Chagall a peint de nombreux violonistes, de différentes couleurs.

Ce sont des personnages importants dans la culture juive russe.














Le grand cirque.
Ce tableau a été vendu 12, 25 millions de dollars par Sotheby's à New York en 2 007.


Les vitraux

Chagall a fait plus de 45 vitraux. J'ai vu le vitrail de la paix (ci-dessous) de l'ONU à New York. On est émerveillé, fasciné par cette variété de bleu qui domine, ce bleu, selon Chagall, propice à la méditation.


Les mosaïques 

Savez-vous que Chagall  a fait de très nombreuses mosaïques magnifiques?
                                                                 


                                            



Moïse sauvé des eaux, mosaïque de la Cathédrale Notre-Dame de la Nativité à Vence.

Le message d'Ulysse, mosaïque de la Faculté de Droit et Science Politique de Nice.


Le plafond de l'Opéra Garnier


J'ai gardé pour la fin la plus belle peinture "à mes yeux" si je peux dire.  C'est une toile monumentale de 220 m2 voulue par André Malraux admirateur et ami de Chagall. Elle suscita une vive polémique car elle fut considérée comme un sacrilège de l'introduire dans l'Opéra conçu par l'architecte Garnier. Pour son exécution le peintre, âgé de 77 ans, fut aidé de trois assistants. Admirez ces couleurs, cette luminosité, ce foisonnement de personnages ailés. La fresque rend hommage à quatorze compositeurs et à leurs oeuvres.

mercredi 1 juin 2016

Le temps

Après le temps solaire donné par les cadrans solaires (voir mon article précédent), je ne peux m'empêcher de vous parler des autres temps que l'on utilise. Je vais essayer de les définir le plus simplement  et le plus rigoureusement possible, mais simplicité et rigueur sont bien difficiles à concilier! 

Soit un observateur placé en un point O de la Terre et un astre que l'on suppose réduit à un point.

Plan méridien en un point O
C'est le plan passant par la verticale en O et la parallèle menée par O à l'axe du monde (axe de rotation de la Terre sur elle même).
Dire que le Soleil passe au méridien signifie que le Soleil passe dans le plan méridien en O, en étant au plus haut dans le ciel. Ce passage s'appelle la culmination.

Plan horaire d'un astre
C'est le plan passant par l'astre et la parallèle menée par O à l'axe du monde.

Angle horaire d'un astre
C'est l'angle fait par les deux plans précédents. Cet angle se mesure de 0 à 24 h.

Temps solaire vrai
C'est l'angle horaire du Soleil, il est donné par les cadrans solaires.
Quand le Soleil passe au méridien, cet angle horaire est nul et il est midi vrai.
Le jour solaire vrai est l'intervalle de temps séparant deux culminations successives du Soleil au méridien du lieu. Cette durée varie tout au long de l'année. Afin d'avoir une durée du jour constante, il est nécessaire de définir un temps solaire moyen et un jour solaire moyen.


Temps solaire moyen
C'est l'angle horaire d'un Soleil fictif ayant un mouvement apparent uniforme, il est donné par les horloges mécaniques supposées parfaites, pratiquement aujourd'hui les horloges atomiques.
Quand le Soleil fictif passe au méridien, cet angle horaire est nul et il est midi moyen.
Le jour solaire moyen est l'intervalle de temps séparant deux culminations successives du Soleil fictif au méridien du lieu. Sa durée constante est de 24h.

Equation du temps
C'est l'écart E entre le midi moyen et le midi vrai ou aussi entre le temps solaire moyen et le temps solaire vrai.

Méridienne de temps moyen

Le cadran solaire et, au dessous, la méridienne de temps moyen
de l'ancienne Halle aux Grains de la Place Richelme à Aix-en-Provence




Autrefois, pour avoir le midi moyen on utilisait la "méridienne de temps moyen", courbe en huit qui tenait compte de l'écart E précédent.

L'ombre du style sur la courbe en huit (figure ci-contre) indique le midi moyen.







Méridienne de temps moyen
91 Place Charles de Gaulle- Carpentras







Ci-contre, la méridienne de temps moyen de Carpentras. Cette fois, on n'a plus un style mais un oeilleton qui laisse passer les rayons du Soleil.

Le 3 Mars 2004 le point lumineux, que vous pouvez voir, est exactement sur la courbe en  huit: il est midi moyen .

La ligne droite verticale centrale est la ligne horaire du midi vrai. Quand le point lumineux est sur cette ligne, le Soleil passe au méridien: il est midi vrai.






Temps universel (TU)
C'est le temps solaire moyen  de Greenwich.
On l'appelle aussi le temps GMT (Greenwich Mean Time).

Temps légal
On ne peut pas avoir la même heure partout dans le monde, le Soleil se levant à des instants différents. C'est pourquoi la Terre est partagée en 24 fuseaux horaires de 15 ° numérotés 0,1,2,3,...,23 de l'Ouest vers l'Est.
Greenwich et le Royaume-Uni sont dans le fuseau 0, la France, l'Espagne, l'Allemagne, l'Italie dans le fuseau1.
Il existe une ligne de changement de date dans le fuseau 12: on retranche 1 jour quand on la traverse de l'Ouest vers l'Est et on ajoute 1 jour de l'Est vers l'Ouest.
L'heure légale d'hiver d'un pays s'obtient en ajoutant à l'heure TU le numéro du fuseau horaire du pays (on retranche éventuellement 24 h).
Pour des économies d'énergie, l'Union Européenne adopte les modifications suivantes:
le dernier Dimanche de Mars à 2 h du matin on ajoute 1 h à l'heure légale;
le dernier Dimanche d'Octobre à 3 h du matin on retranche 1 h.
Par exemple:
heure légale d'hiver en France = heure TU + 1 h
heure légale d'été en France = heure TU + 2 h

Conclusion
Je n'ai pas tout dit! J'ai fait un choix, en simplifiant beaucoup. L'essentiel est que vous ayez appris quelque chose et que vous ayez eu, peut-être, le goût, l'envie de poursuivre à votre tour vos recherches.....

mercredi 11 mai 2016

Les cadrans solaires

Alors que la technologie fait des progrès fulgurants, insoupçonnables, que les instruments deviennent de plus en plus sophistiqués, je reviens sur un instrument très ancien, datant de milliers d'années: le cadran solaire. La mesure du temps s'est de plus en plus perfectionnée avec nos montres, nos pendules, nos horloges et enfin les horloges atomiques. Mais le premier instrument de la mesure du temps, le plus ancien est le cadran solaire dont je vais vous parler.


Qu'est-ce qu'un cadran solaire?

C'est un instrument qui indique le temps solaire par le déplacement de l'ombre d'un style sur une table. Nous allons en donner quelques exemples.

Le style est vertical

Il peut être un bâton, une tige ou même un obélisque. La table est une surface plane horizontale ou tout simplement la surface supposée plane de la Terre.

Savez-vous que la place de la Concorde à Paris est un cadran solaire géant?
L'ombre de son obélisque indique l'heure du temps solaire.
Soit un observateur représenté par un point O de la Terre, le plan méridien en O est le plan contenant les deux droites remarquables: la verticale passant par O et la parallèle menée par O à l'axe de rotation de la Terre.
Il est midi quand le Soleil passe par le plan méridien, il est le plus haut dans le ciel, l'ombre de l'obélisque est la plus courte.

Des chiffres romains et des lignes sont tracés sur le sol de la place.



Le style est parallèle à l'axe du monde

L'axe du monde est l'axe de rotation de la Terre. Un style parallèle à l'axe du monde est appelé style polaire. Etudions les tables associées à un style polaire.







Dans un cadran équatorial, la table est dans un plan parallèle au plan de l'équateur (donc perpendiculaire au style polaire).

La photo ci-contre montre le cadran équatorial installé par le chanteur québécois Georges Hamel dans sa propriété de Drummondville.










Dans un cadran horizontal, la table est dans un plan horizontal.

Sur la place de la Mairie de Gironcourt-sur- Vraine en Lorraine on peut voir ce magnifique cadran solaire horizontal, la table de marbre blanc est fixée sur une table circulaire de marbre vert sur laquelle sont représentées les constellations du zodiaque.











Dans un cadran vertical, la table est dans un plan vertical.

La photo ci-contre montre le cadran vertical de l'église du Val-de-Grâce à Paris.













La table est hémisphérique




Dans la photo ci-contre, la table est un hémisphère creusé dans la pierre.

Ce cadran solaire appelé scaphé était très utilisé par les Grecs et les Romains.







Conclusion

Il existe bien d'autres cadrans solaires. Le style peut être remplacé par un oeilleton, la table peut être une surface concave ou convexe ou cylindrique.

On trouve une multitude de cadrans solaires dans les jardins, les villages. A Paris il y en a plus de 200 (vous pouvez voir sur Internet la "liste des cadrans solaires à Paris"). La Commission des Cadrans Solaires en recense plusieurs centaines en France et en découvre tous les ans.

La gnomonique est l'art de construire des cadrans solaires. C'est un art très florissant!

mercredi 30 mars 2016

La ponctuation

Dans mon article " Le rouge cardinal et le cardinal rouge" du 22 Février 2014, j'avais montré  comment la place d'un adjectif avant ou après un nom pouvait modifier totalement la qualification du nom.
On trouve d'autres nuances de la langue française dans la ponctuation. La ponctuation est  souvent négligée ! Et pourtant elle est  importante et mérite bien un article de mon blog.


La virgule

Sa place est primordiale. Elle peut totalement changer le sens d'une phrase. Ainsi:
"Vous êtes bien sur Radio Classique"
"Vous êtes bien, sur Radio Classique"
sont deux phrases ayant des significations bien différentes. La première est une confirmation que vous êtes sur Radio Classique. Dans la seconde, vous vous trouvez bien, à votre aise, pour écouter Radio Classique.
A la radio, la virgule se traduit par une toute petite pause.

"Les employés mécontents se sont prononcés pour la grève"
"Les employés, mécontents, se sont prononcés pour la grève"
Dans la première phrase, seuls les employés mécontents se sont prononcés pour la grève. Dans la seconde, tous les employés sont mécontents et se sont prononcés pour la grève.

"J'ai rencontré le fils d'une amie qui préparait un doctorat"
"J'ai rencontré le fils d'une amie, qui préparait un doctorat"
Dans la première phrase, c'est l'amie qui préparait un doctorat. Dans la seconde, c'est le fils d'une amie qui préparait un doctorat.

Les points de suspension

En fin de phrase
Ils servent à marquer une suspension (d'où leur nom) de la phrase, une pause, un silence. Ils sont souvent utilisés pour faire des effets dans des pièces de théâtre.

Ils peuvent aussi exprimer bien des sous-entendus, des non-dits.
"Dans la jungle on trouve des lions, des tigres, des éléphants...". D'autres animaux sont sous-entendus.
"Je ne vous raconte pas la fin...". Bien des choses peuvent être imaginées.

Au milieu d'une phrase
Ils révèlent des hésitations: "J'ai du mal à parler... dans le camp les cadavres étaient entassés", de la timidité: "Je vous aime... je n'ose vous le dire", ou au contraire de l'audace: "Tenez bon... passez à l'assaut de la colline".


Les points d'exclamation

Ils ont une valeur affective. Ils expriment un sentiment comme l'exclamation, la surprise, l'admiration, la crainte, la joie, la colère.
Plus il y a de points d'exclamation, plus ce sentiment est intense.
"Au secours!" est un appel de détresse, "Au secours!!!" est un appel d'extrême urgence.
"Je t'aime!" exprime un amour, "Je t'aime!!!!" exprime une passion.

Conclusion

J'ai donné une interprétation subjective de la ponctuation. Bien d'autres nuances sont à découvrir.
Une réforme de l'orthographe est en cours. Mais la ponctuation ne sera pas réformée. Bien au contraire!  J'espère avoir un peu contribué , à ma façon, à sa réhabilitation et je compte sur vous, chers lecteurs, pour en faire de même!...

samedi 12 mars 2016

Picasso le copieur copié

Lorsque Picasso allait chez l'un de ses amis peintres, ce dernier cachait ses toiles de crainte que le grand maître ne jette un regard et ne les reproduise chez lui, à sa façon.
A leur tour, nombre de peintres ont copié, imité Picasso. 

Le cubisme

Cubisme vous avez dit cubisme? Que signifie le cubisme. Si j'ai bien compris, on peut le définir de la façon suivante:
-les objets sont simplifiés et représentés par des formes géométriques (des cubes d'où le nom de cubisme, des ronds, des carrés, des losanges, des cylindres, des sphères, des cônes,...).
-le sujet est décomposé, fragmenté en plusieurs facettes vues sous des angles différents, avec des perspectives simultanées qui fusionnent en une seule image. Par exemple un visage est représenté par la face côté droit et la face gauche côté profil, un oeil pourra être dessiné plus bas que l'autre,....

Picasso copieur

Selon Picasso, " les bons artistes copient, les grands artistes volent". En effet, Picasso ne copiait pas fidèlement une oeuvre , il volait ce qui lui plaisait. Il revisitait l'oeuvre,  la déconstruisait, la reconstruisait pour finalement présenter la nouvelle forme picturale du cubisme. Donnons quelques exemples. Vous serez étonné, émerveillé, envouté, par les transformations des peintures faites par le génie de Picasso.                                                                                                









L'infante Marie-Marguerite de Vélasquez à gauche, de Picasso à droite.

















Femmes d'Alger de Delacroix






Femmes d'Alger de Picasso














Le déjeuner sur l'herbe de Manet








                                                 





Le déjeuner sur l'herbe de Picasso







                                 









Le Matador de Manet

               














Le Matador de Picasso                                                          











La Picasso Mania

A l'exposition "Picasso Mania" au Grand-Palais à Paris, à côté de toiles de Picasso, on trouve celles d'artistes contemporains Andy Warhol, Faith Ringgold, David Hockney, Jeff Koons,...Cette fois, ce sont ces artistes qui ont étudié l'oeuvre du grand maître, ils ont fait une réinterprétation du cubisme, posé des questionnements sur les techniques du maître, ses processus créatifs.Voici quelques tableaux faits par ces grands peintres à la manière de Picasso:

 









A la manière de Picasso (Andy Warhol)











A la manière de Picasso (Andy Warhol)





















En hommage aux demoiselles d'Avignon (Faith Ringgold). Vous voyez une belle femme noire parmi les cinq demoiselles.
A gauche vous trouvez Picasso.












Arlequin (par David Hockney)








Conclusions

Nombreux sont les peintres "amateurs" qui ont copié Picasso réellement, fidèlement, intégralement, amoureusement aussi.

Je ne sais pas peindre et je vous avoue qu'avant cet article, je ne connaissais absolument rien du cubisms et des peintures de Picasso. Je crois avoir compris et j'ai été émerveillé. J'espère qu'il en est de même pour vous à travers cet article.

Picasso n'a pas fini de faire parler de lui. Au Musée national Picasso à Paris, une exposition de ses sculptures a lieu du 8 Mars au 28 Août 2016. "La sculpture est le meilleur commentaire qu'un peintre puisse adresser à la peinture" disait Picasso.

J'attends quand même vos commentaires également, sur cet article!



dimanche 28 février 2016

Les vibrations sonores dans l'Univers

Dans la théorie des cordes (mon article du 23/10/2015), de minuscules cordes vibreraient à l'intérieur des particules élémentaires et notre Univers serait une véritable symphonie cosmique.        
Je vais, dans cet article, vous entretenir d'autres vibrations, des vibrations sonores, qui ne sont plus hypothétiques mais bien réelles.


Les figures acoustiques de Chladni

Chladni, physicien allemand, fit au début des années 1800 une expérience étonnante. Disposant du sable sur une plaque métallique mise en vibration à l'aide d'un archet de violon, il observa qu'à certaines fréquences du son produit par l'archet, le sable se déplaçait pour former des figures géométriques aux symétries remarquables.
Les figures étaient d'autant plus compliquées que les fréquences étaient plus élevées.


Depuis, l'expérience de Chladni a été renouvelée  de nombreuses fois, avec du sable ou du sel, en mettant une plaque au-dessus d'un haut-parleur ou en utilisant un vibreur.



Les images sonores de l'eau






Alexander Lauterwasser (chercheur allemand né en 1951) a montré que, sur  un film d'eau déposé sur une coupelle soumise à des vibrations sonores, des structures remarquables peuvent aussi apparaître (image ci-contre).






Le chercheur a  fait également l'expérience avec une goutte d'eau déposée sur une plaque soumise à des vibrations sonores.Les images obtenues (ci-dessus) font apparaître  des polygones réguliers dont le nombre de côtés augmente avec la fréquence des vibrations.

Les vibrations sonores dans l'Univers

Tortue et quatre reproductions


A.Lauterwasser a reproduit, avec le sable sur une plaque elliptique soumise à  des vibrations sonores, les figures que l'on trouve sur la carapace d'une tortue.                                






Léopard et reproduction de sa peau




Il a aussi reproduit les motifs de la peau du léopard ou du zèbre.






Il a réussi à faire émerger, par des vibrations sonores, les structures symétriques des pétales de plusieurs fleurs. La figure donnée plus haut dans "les images sonores de l'eau" représente la structure d'ordre 5 de pétales de cerinthe.



La ressemblance est frappante entre les spirales reproduites par A.Lauterwasser (à gauche) et celles d'une galaxie spirale (à droite).





Une question alors s'impose:
toutes les formes de la nature et même de l'Univers  ne seraient-elles pas  créées initialement par des vibrations sonores?

mercredi 27 janvier 2016

Les radiotélescopes

On ne confondra pas télescope et radiotélescope. Le premier reçoit de la lumière des étoiles, le second reçoit des ondes de même nature que celles de la lumière mais de longueurs d'onde plus grandes, appelées ondes radios. Je vous ai parlé des télescopes dans l'article "Visite du VLT " du 7 juillet 2015. Je vais maintenant vous parler d'abord des antennes paraboliques, puis des radiotélescopes qui sont construits de la même façon.



Les antennes paraboliques

 On les voit parfois sur les toits ou les balcons de maisons. 


Une antenne parabolique, appelée réflecteur, est une surface parabolique (engendrée par une parabole),  recevant les ondes radios et les réfléchissant sur un récepteur (en avant sur la figure).

Le récepteur transforme les ondes radios reçues en signaux transmis au poste de télévision.


Les radiotélescopes

Même conception: une antenne (le réflecteur) et un récepteur.
Le réflecteur est sphérique ou parabolique, les ondes radios sont  émises par les astres, les galaxies.
Pour recevoir le maximum d'ondes, les plus éloignées, la surface du réflecteur doit être la plus grande possible. C'est pourquoi l'on cherche à fabriquer des radiotélescopes géants. Donnons-en quelques exemples:


Le radiotélescope géant d'Arecibo


C'est le plus grand radiotélescope du monde. Il est situé à Arecibo, sur l'île de Porto Rico dans la mer des Caraïbes. L'antenne, au creux d'une cavité naturelle, est sphérique et a pour diamètre 305 m. Le récepteur est suspendu au-dessus de l'antenne et peut se déplacer de quelques mètres le long de câbles.  

                 

Le plus grand radiotélescope en construction


Il se trouve dans la province de Guizhou en Chine. Il sera achevé durant l'été 2016. Son antenne est sphérique et a pour diamètre 500 m. Elle occupe la surface de 30 terrains de foot. Elle est constituée de 4450 panneaux triangulaires pouvant être orientés pour permettre l'observation simultanée de plusieurs régions du ciel.

Le récepteur, au -dessus de l'antenne, n'a pas encore été installé dans la photo ci-dessus. Il pourra  se déplacer le long de câbles. 

7 milliards d'années-lumière est la distance parcourue par les ondes des galaxies lointaines qui pourront être captées par ce radiotélescope.


Le réseau ALMA

On peut obtenir un radiotélescope géant avec plusieurs radiotélescopes plus petits.
ALMA (Atacama Large Millimeter Array) est un réseau de 66 antennes (54 antennes de 12 m de diamètre et 12 de 7 m) situé dans le désert d'Atacama au Chili à 5000 m d'altitude.
Par interférométrie (méthode utilisant les interférences des ondes), ce réseau est équivalent à un radiotélescope géant de surface collectrice de 7000 m2.




Conclusion

Ce fut avec une énorme antenne insolite en forme de corne que Penzias et Wilson découvrirent en 1965 un rayonnement fossile de l'Univers, qui leur permit d'avoir le Prix Nobel.                                                                                                            

Depuis, les radiotélescopes ont fait bien du chemin! Ils sont devenus gigantesques, afin d'explorer l'Univers, ses origines, rechercher la vie, peut-être, dans notre galaxie? ou au delà de notre galaxie?


mardi 29 décembre 2015

Promenade sur le Nil

On ne va plus en Egypte comme autrefois, à cause des attentats terroristes. C'est pourquoi je voudrais redécouvrir avec vous ce pays merveilleux que j'ai visité il y a quelques années. 
Je pourrais vous parler du musée du Caire, des Pyramides, de la vallée des rois, de la vallée des reines, des temples de Karnak, Louxor, Abou Simbel. Mais je préfère me souvenir de ma merveilleuse promenade sur le Nil, de Louxor à Assouan.

Louxor 
A bord du Flash II, nous quittons Louxor et remontons le Nil. Savez-vous que ce fleuve est le plus long de notre planète (6671 km)?  Rien de plus reposant que de se  promener le long de rivages enchanteurs, loin des bruits de la ville.

Egypte AssouanSur les berges, on y voit tantôt une forêt de roseaux, tantôt une échappée de sable, des palmiers géants. On est frappé par la multitude  et la variété des oiseaux: Aigrettes, Hérons crabiers, Hérons cendrés, Ibis, Cormorans, Martins-pêcheurs pies...

Et la splendeur du Soleil! Sa chaleur bienfaisante en Avril lorsque nous nous détendons dans la piscine du Flash II. Le coucher du Soleil est fabuleux! Le Soleil passe lentement de l'or au vermeil, puis au pourpre.

Esna
Le passage de l'écluse d'aval en amont du Nil se fait à Esna. Une flotille de petites barques entourent  notre bâteau et les Egyptiens après de multiples marchandages (on marchande beaucoup en Egypte) vendent tee-shirts, serviettes, nappes,...qu'ils balancent adroitement de leur barque tout en haut du bâteau.

Le passage de l'écluse est très long car nombreux sont les bâteaux qui attendent. Nous profitons de l'attente pour visiter le temple dédié au Dieu Khnoum, gardien de l'eau du Nil.

Edfou
En remontant le Nil, nous arrivons à Edfou où nous visitons le temple dédié à Horus, dieu faucon fils d'Isis et Osiris
La barque sacrée
Horus     




















Kom Ombo                                                                                                                                                


Arrivés à Kom Ombo, nous admirons les deux temples symétriques dédiés à Horus (dieu faucon) et Sobek (dieu crocodile)


Assouan
On est très impressionné par le gigantesque barrage d'Assouan construit dans les années 1960 par Nasser avec l'aide de l'Union Soviétique.

Une promenade en felouque, bateau à voile triangulaire, est un moment inoubliable de pur bonheur, de calme et de repos, le plus apaisant du voyage.
J'entends, encore maintenant, la voix d'un petit garçon s'approchant de nous, dans l'eau, et chantant: "Il était un petit navire, il était un petit navire, qui n'avait ja - ja -jamais navigué......". Charmés et émus par cette voix si douce, nous lançons quelques petites pièces.                                                                                                  


Depuis notre felouque, nous apercevons, sur la corniche d'Assouan, le Mausolée de l'Agha Khan


Ainsi que l'Hôtel Old Cataract où séjournèrent Churchill, Agatha Christie (qui y écrivit: Mort sur le Nil) et François Mitterrand (il y était en Décembre 1995 avant de mourir à Paris le 8 Janvier 1996)





Toujours en felouque, nous nous rendons à l'île de Philae  où nous visitons:                                                                    
                                                                                                 
                                                                                     



le Temple d'Isis


le Kiosque de l'empereur romain Trajan









Nous avons contourné l'île Eléphantine, petit paradis au milieu du Nil, pour revenir à Assouan.
Le merveilleux voyage se termine déjà! et nous devons prendre l'avion pour Paris.

J'espère que vous avez fait avec moi une belle promenade sur le Nil. Je vous ai fait un peu rêver. On a  besoin, parfois, de rêves par les temps qui courent!.....

mercredi 2 décembre 2015

La gravitation selon Newton et selon Einstein

Il existe deux théories sur la gravitation: celle de Newton  et  la théorie de la relativité générale d'Einstein. Laquelle des deux gravitations s'applique le mieux dans l'Univers? Sont-elles contradictoires?

La gravitation selon Newton
Légende ou réalité? Newton, sous un pommier, a-t-il vu une pomme tomber verticalement pour en déduire sa célèbre loi? C'est en 1687 que paraît la loi de la gravitation universelle: deux masses ponctuelles m et m' séparées d'une distance d s'attirent suivant une force égale à (G x m x m' ) / 2,
G étant la constante de la gravitation universelle.
Cette force d'attraction est l'une des 4 forces fondamentales qui régissent l'Univers.
Cette loi se généralise à des corps sphériques (le Soleil, la Terre, les Planètes, la Lune) où d est la distance des centres de deux de ces corps qui s'attirent.
Le poids d'un corps n'est autre que la force d'attraction de la Terre sur ce corps.
                                               
La gravitation selon Einstein
Dans la théorie de la relativité générale d'Einstein publiée en 1915, l'Univers est un espace à 4 dimensions appelé espace-temps. La gravitation n'est plus une force d'attraction mais une déformation de l'espace-temps par la présence d'un corps massif.


Ce corps massif (en rouge) qui tombe dans l'espace-temps, le déforme, le courbe  en creusant une cuvette.
Une masse plus petite (en blanc) peut tomber dans la cuvette de différentes façons:
  • Si la vitesse de la petite masse est très grande, sa trajectoire est déviée puis elle continue son chemin en sortant de la cuvette.
  • Si sa vitesse  est assez grande encore, elle  ne tombera pas tout au fond de la cuvette mais tournera autour du corps massif. Elle est en orbite autour du corps massif. C'est ce qui se passe avec la Lune autour de la Terre, des planètes autour du Soleil.
  • Si sa vitesse est réduite ou nulle, elle tombera sur le corps massif.
On comprend mieux par cette théorie la formation d'un trou noir (cf notre article "Les trous noirs"du 14 / 05 / 2015): le corps massif précédent (en rouge) est remplacé initialement par le coeur très dense d'une étoile très massive qui a explosé en fin de vie; la petite masse précédente (en blanc) est remplacée par toutes les étoiles tombant dans le trou pour former un trou noir de masse énorme d'où ne sort aucune lumière mais des bouffées de rayons X et de rayons gamma.

Une déformation de l'espace-temps dévie également la lumière, le corps massif joue alors le rôle de lentille, appelée lentille gravitationnelle (cf notre article "La gravitation selon Einstein" du 22 / 03 / 2014).

Conclusion
A l'échelle de l'Univers, des galaxies, la gravitation selon Einstein a expliqué de nombreux phénomènes qui ont été vérifiés par la suite.

A une échelle plus petite, c'est la gravitation newtonienne qui s'applique (la pesanteur, les marées, les lois de Képler sur les planètes,...).

La théorie de la relativité générale d'Einstein est d'une portée considérable dans tout l'Univers. La gravitation selon Newton est peut-être plus près de nous, plus pratique.

Dans les deux cas, on ne peut qu'être émerveillés par les découvertes de ces deux génies!


jeudi 12 novembre 2015

Des nouvelles de Rosetta, Philae et Choury

Aujourd'hui 12 Novembre 2015, c'est l'anniversaire de l'arrivée du robot Philae sur la comète Choury. Cela fait un an que je ne vous ai plus donné de nouvelles de Rosetta, Philae et Choury. Que sont-ils devenus?

Rappel
Rosetta est une sonde spatiale de l'ESA (European Space Agency) lancée le 2 Mars 2004, qui a parcouru plus de 6 milliards de km! en orbite d'abord autour du Soleil, puis autour de la comète Choury.







Philae est un robot déposé par Rosetta sur la comète Choury le 12 Novembre 2014, il y a un an exactement.
Philae a eu des mésaventures: après deux rebonds, il est très mal tombé sur la comète à l'ombre d'une falaise (photo ci-contre) si bien que ses panneaux solaires ne lui fournissent plus d'énergie électrique pour travailler.
Il est en hibernation.






Depuis, quels sont les principaux événements qui ont suivi? Quelles sont les réponses aux questions que l'on se pose?

De l'eau sur Choury
Le 10 Décembre 2014, tandis que Philae est en hibernation, la sonde Rosetta nous révèle  que l'eau captée sur la comète Choury est très différente de celle sur la Terre. On peut alors penser que l'eau de la Terre ne proviendrait pas des comètes mais des astéroïdes.

Philae se réveille
Le 13 Juin 2015, bonne nouvelle! après 7 mois d'hibernation Philae se réveille. Choury se rapproche du Soleil, Philae sort de l'ombre et ses panneaux solaires fournissent de l'énergie électrique, le robot se remet au travail, transmettant ses recherches à Rosetta qui nous les transmet.

Des molécules organiques sur Choury
Le 30Juillet 2015, Philae livre des données très intéressantes: la présence sur Choury de molécules organiques, les "briques " de la vie!

Choury est au plus près du Soleil
Le 13 Août 2015, la comète est au plus près du Soleil, au périhélie. La chaleur du Soleil transforme la glace du noyau en gaz: ce passage direct de l'état solide à l'état gazeux (sans passer par l'état liquide) s'appelle la sublimation. La chevelure et la queue de la comète brillent d'un éclat particulier.

Rosetta, en orbite autour de Choury, se trouve à quelques dizaines kilomètres de celle-ci. La sonde nous révèle la composition de Choury, des détails de sa surface.

Beaucoup d'oxygène sur Choury
Le 25 Octobre 2015, il y a seulement une quinzaine de jours! à bord de Rosetta, le spectromètre de masse Rosina permet de "renifler" le gaz émis par la comète. Le spectromètre pèse les masses des diverses molécules composant le gaz. En particulier celle du dioxyde d'oxygène O2 en grande quantité. C'est l'un des 4 composants majoritaires de la comète, avec l'eau, le monoxyde carbone CO et le dioxyde de carbone CO2.

Cet oxygène aurait été présent dans le nuage moléculaire qui a fabriqué la comète, à la naissance du système solaire il y a 4,6 milliards d'années, avant la formation des planètes (et de la Terre en particulier).

La jeune Terre a été bombardée par une multitude d'astéroïdes et de comètes. On pense que l'oxygène que nous respirons pourrait être en partie de l'oxygène de Choury.

Et après
L'aventure continue: l'ESA a confirmé que la mission Rosetta sera prolongée jusqu'à la fin Septembre 2016, date à laquelle la sonde spatiale Rosetta sera probablement posée sur la comète Choury. La sonde s'en ira avec son robot Philae, tous deux fixés sur la comète Choury qu'ils ont auscultée, forée, analysée sur toutes ses coutures, pour rester avec elle pour l'éternité.....

Rappelons encore que cette aventure merveilleuse, unique, passionnante, est un exploit exceptionnel de  l'ESA, l'agence spatiale bel et bien européenne. C'est une belle victoire sur la NASA américaine !!



vendredi 23 octobre 2015

La théorie des cordes

C'est en lisant le livre :  Dieu, les affaires et nous   de Jean d'Ormesson que je redécouvre les "cordes" que je connaissais.  Quelle est la situation de nos jours, de l'infiniment petit à  l'infiniment grand? Que peut nous apporter la" théorie des cordes"? Comment peut-elle nous éclairer?

La composition de l'Univers
La matière qui nous entoure est composée d'atomes autrefois indivisibles (atomos en grec signifie insécable). Un atome était la plus petite matière de l'Univers.
Aujourd'hui l'atome se décompose en protons, neutrons, électrons. Les protons et les neutrons sont, à leur tour, formés d'éléments encore plus petits : les quarks.
Mais cela ne suffit pas ! L'Univers tout entier est construit sur un modèle standard de particules élémentaires. Ce modèle a encore des lacunes, des particules élémentaires manquent.

Les quatre forces fondamentales de l'Univers
On les appelle aussi des interactions. Ce sont:

la force gravitationnelle qui nous est la plus familière;
la force nucléaire forte responsable de la cohésion des protons et des neutrons à l'intérieur des noyaux des atomes;
la force nucléaire faible responsable de la désintégration radioactive;
la force électromagnétique qui produit la lumière, l'électricité et l'attraction magnétique.

On n'a pas réussi à unifier ces quatre forces en une seule force, cette force qui existait au départ du Big Bang et qui a donné naissance ensuite aux quatre forces.

Les deux théories qui s'affrontent
Nous fêtons cette année le centenaire de la théorie de la relativité générale d'Albert Einstein parue en 1915. Cette théorie étudie l'infiniment grand et massif. Selon Einstein la gravitation est une modification de l'espace-temps c'est-à-dire une modification de la courbure de l'espace et une modification du temps provoquées par le mouvement à très grande accélération d'une masse ou d'une énergie énormes.



On peut imaginer cette déformation de l'espace-temps par la figure ci-contre.










La physique quantique étudie l'infiniment petit. Dans ce monde l'espace-temps est chaotique et turbulent.

Ces deux théories de l'infiniment grand et de l'infiniment petit sont en conflit permanent, au grand désespoir d'Einstein !  C'est l'incompatibilité des ondes et des particules.

Les cordes de l'Univers
Brian Green dans son livre L'Univers élégant nous présente une théorie surprenante, que l'on a bien du mal à comprendre,  la théorie des cordes, dans laquelle les espaces sont de dimensions 11 ou 16 ou 26 ou plus encore, au lieu de la dimension 4 de l'espace-temps d'Einstein.
Les cordes de l'Univers sont de minuscules élastiques, des brins d'énergie en vibration, des centaines de milliards de milliards de fois plus petits que l'atome. Ces cordes se trouveraient à l'intérieur de toutes les particules élémentaires.
Tout comme les vibrations des cordes d'un violon donnent les notes de musique, les vibrations de ces minuscules cordes donneraient les propriétés (masse, charge,...) aux particules élémentaires.
Les lacunes du modèle standard de l'Univers seraient ainsi comblées par de nouvelles particules élémentaires révélées par ces vibrations..

La symphonie cosmique
Auparavant on a pu unifier trois des quatre forces fondamentales en une seule, à l'exception de la force gravitationnelle. Dans la théorie des cordes la manière dont vibrent les minuscules cordes de l'Univers permettrait d'unifier les quatre forces fondamentales en une seule (celle du début du Big Bang).
Ces vibrations permettraient aussi de réconcilier les deux théories qui s'affrontent, les soeurs ennemies de la relativité et de la physique quantique.

Mais alors toutes ces minuscules cordes vibreraient harmonieusement ! Notre Univers serait une véritable symphonie cosmique !

Conclusion
La théorie des cordes n'a été confirmée par aucune expérience.
Ces minuscules cordes sont infiniment petites et on est encore loin de pouvoir les détecter.
Ce sont les nouveaux Graals des astrophysiciens que nous découvrirons peut-être un jour.
Après les "cordes", trouvera-t-on des éléments de l'Univers encore plus petits ? Ira-t-on encore plus loin dans l'infiniment petit ?